이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.However, embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
또한, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.In addition, embodiment of this invention can be modified in various other forms, The range of this invention is not limited to embodiment described below.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, the inclusion of any component throughout the specification means that it may further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise.
이하, 본 발명에 의한 열간 가공성이 우수한 비자성 강재에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the nonmagnetic steel material excellent in hot workability by this invention is demonstrated in detail.
본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재는 망간(Mn): 15~27중량%, 탄소(C): 0.1~1.1중량%, 규소(Si): 0.05~0.50중량%, 인(P): 0.03중량% 이하(0% 제외), 황(S): 0.01중량%이하(0% 제외), 알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외), 크롬(Cr): 5중량%이하(0%포함), 붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함), 질소(N): 0.1 중량% 이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하이고, 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함하는 미세조직을 갖는다.Non-magnetic steel having excellent hot workability according to a preferred aspect of the present invention is manganese (Mn): 15 to 27% by weight, carbon (C): 0.1 to 1.1% by weight, silicon (Si): 0.05 to 0.50% by weight, phosphorus (P): 0.03% or less (excluding 0%), Sulfur (S): 0.01% or less (excluding 0%), Aluminum (Al): 0.050% or less (excluding 0%), Chromium (Cr): 5 Below 0% by weight (including 0%), boron (B): below 0.01% by weight (including 0%), nitrogen (N): below 0.1% by weight (excluding 0%), balance Fe and other unavoidable impurities, The sensitivity component index value expressed by the relation (1) is 3.4 or less, and has a microstructure containing 95% or more of austenite as an area fraction.
[관계식 1][Relationship 1]
-0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4-0.451 + 34.131 * P + 111.152 * Al-799.483 * B + 0.526 * Cr≤3.4
(상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)(The above [P], [Al], [B] and [Cr] mean each weight percent of the corresponding element)
먼저, 강재의 성분 및 성분범위에 대하여 설명한다. First, the component and component range of steel materials are demonstrated.
망간(manganese(
MnMn
): 15~27중량%): 15-27 wt%
상기 망간의 함량은 15~27 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.The content of the manganese is preferably limited to 15 to 27% by weight.
상기 망간은 오스테나이트를 안정화시키는 역할을 하는 원소이다.The manganese is an element that serves to stabilize austenite.
상기 망간은 극저온에서의 오스테나이트 상을 안정화시키기 위하여 15 중량% 이상 포함될 수 있다.The manganese may be included in an amount of 15 wt% or more to stabilize the austenite phase at cryogenic temperatures.
상기 망간의 함량이 15% 미만이면, 탄소 함량이 작은 강재의 경우 준안정상인 입실론(ε)-마르텐사이트가 형성되어 극저온에서의 가공유기변태에 의해 쉽게 알파 프라임(α′)-마르텐사이트로 변태할 수 있어, 강재의 인성이 낮아질 수 있다.When the content of manganese is less than 15%, in the case of steel having a low carbon content, metastable epsilon (ε) -martensite is formed and is easily transformed into alpha prime (α ′)-martensite by processing organic transformation at cryogenic temperatures. The toughness of the steel can be lowered.
또한, 강재의 인성을 확보하기 위하여 탄소의 함량을 증가시킨 강재의 경우, 탄화물 석출로 인하여 강재의 물성이 급격히 감소할 수 있다.In addition, in the case of steels in which the carbon content is increased in order to secure the toughness of the steel, physical properties of the steel may be drastically reduced due to carbide precipitation.
상기 망간의 함량이 27 중량%를 초과하면, 제조원가 상승으로 인하여 강재의 경제성이 감소할 수 있다.When the content of the manganese exceeds 27% by weight, the economical efficiency of the steel may be reduced due to the increase in manufacturing cost.
보다 바람직한 망간 함량은 15 ~ 25중량%이고, 보다 더 바람직한 망간 함량은 17 ~ 25중량%이다.More preferred manganese content is 15-25% by weight, even more preferred manganese content is 17-25% by weight.
탄소(C): 0.1~1.1 중량%Carbon (C): 0.1-1.1 wt%
상기 탄소의 함량은 0.1~1.1 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.The content of the carbon is preferably limited to 0.1 to 1.1% by weight.
상기 탄소는 오스테나이트를 안정화시키며,강재의 강도를 증가시키는 원소이다.The carbon is an element that stabilizes austenite and increases the strength of steel.
상기 탄소는 냉각공정 혹은 가공에 의한 오스테나이트, 입실론(ε)-마르텐사이트 또는 알파 프라임(α′)-마르텐사이트의 변태점인 Ms 및 Md 를 낮추는 역할을 할 수 있다.The carbon may serve to lower Ms and Md which are transformation points of austenite, epsilon (ε) -martensite or alpha prime (α ′)-martensite by a cooling process or processing.
상기 탄소의 함량이 0.1 중량% 미만이면, 오스텐나이트의 안정도가 부족하여 극저온에서 안정한 오스테나이트를 얻을 수 없으며, 외부 응력에 의해 쉽게 입실론(ε)-마르텐사이트 또는 알파 프라임(α′)-마르텐사이트로 가공유기변태를 일으켜 강재의 인성 및 강도를 감소시킬 수 있다. If the carbon content is less than 0.1% by weight, the stability of austenite is insufficient to obtain austenite that is stable at cryogenic temperatures, and is easily absorbed by external stress such as epsilon (ε) -martensite or alpha prime (α ')-martensine. Machining organic transformation to the site can reduce the toughness and strength of the steel.
상기 탄소의 함량이 1.1 중량%를 초과하면, 탄화물 석출로 인하여 강재의 인성이 급격히 열화될 수 있으며, 강재의 강도가 지나치게 높아져 강재의 가공성이 감소할 수 있다.When the content of the carbon exceeds 1.1% by weight, the toughness of the steel can be rapidly deteriorated due to carbide precipitation, the strength of the steel is too high, the workability of the steel can be reduced.
보다 바람직한 탄소 함량은 0.1 ~ 1.0중량%이고, 보다 더 바람직한 탄소 함량은 0.1 ~ 0.8 중량%이다.More preferred carbon content is 0.1 to 1.0% by weight, even more preferred carbon content is 0.1 to 0.8% by weight.
SiSi
: 0.05~0.5 중량%: 0.05 ~ 0.5 wt%
Si은 Al과 같이 탈산제로 필수불가결하게 미량 첨가되는 원소이다. Si이 과도하게 첨가되는 경우 입계에 산화물을 형성하여 고온연성을 감소시키고, 크랙 등을 유발하여 표면품질을 저하시킬 우려가 있다. 그러나 강 중에서 Si 첨가량을 줄이기 위해서는 과도한 비용이 소요되므로, 그 하한은 0.05%로 제한하는 것이 바람직하다. Al과 비교하여 산화성이 높으므로 0.5%를 초과하여 첨가되는 경우에는 산화물을 형성하여 크랙 등을 형성하므로 표면품질이 저하되므로 Si 함량은 0.05~0.5%로 제한하는 것이 바람직하다.
Si is an element which is indispensably added as a deoxidizer like Al. When Si is excessively added, oxides are formed at grain boundaries to reduce high-temperature ductility, causing cracks and the like, which may lower the surface quality. However, since excessive cost is required to reduce the amount of Si added in the steel, the lower limit thereof is preferably limited to 0.05%. Since the oxidizing property is higher than Al, when it is added in excess of 0.5%, the oxide is formed to form cracks, so the surface quality is lowered. Therefore, the Si content is preferably limited to 0.05 to 0.5%.
크롬(chrome(
CrCr
): 5중량%이하(0%포함)): 5% or less (including 0%)
크롬은 적정한 첨가량의 범위까지는 오스테나이트를 안정화시켜 저온에서의 충격 인성을 향상시키고 오스테나이트내에 고용되어 강재의 강도를 증가시키는 역할을 한다. 또한 크롬은 강재의 내식성을 향상시키는 원소이기도 하다. 다만 크롬은 탄화물 원소로써 특히, 오스테나이트 입계에 탄화물을 형성하여 저온 충격을 감소시키는 원소이기도 하다. 따라서, 크롬의 함량은 탄소 및 기타 함께 첨가되는 원소들과의 관계를 고려하여 결정하는 것이 바람직하며, 고가의 원소임을 감안하여, 그 함량은 5중량% 이하로 한정하는 것이 바람직하다.Chromium stabilizes austenite up to the range of an appropriate amount of addition, thereby improving impact toughness at low temperatures, and solid-solution in austenite increases the strength of steel. Chromium is also an element that improves the corrosion resistance of steels. However, chromium is a carbide element, in particular, an element that reduces carbide impact by forming carbide at the austenite grain boundary. Therefore, the content of chromium is preferably determined in consideration of the relationship with carbon and other elements added together, and in view of being an expensive element, the content is preferably limited to 5% by weight or less.
보다 바람직한 크롬 함량은 0 ~ 4 중량%이고, 보다 더 바람직한 크롬 함량은 0.001 ~ 4 중량%이다.More preferred chromium content is 0 to 4% by weight and even more preferred chromium content is 0.001 to 4% by weight.
붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함)Boron (B): 0.01% by weight or less (including 0%)
상기 붕소의 함량은 0.01중량%이하로 한정하는 것이 바람직하다.The content of boron is preferably limited to 0.01% by weight or less.
상기 붕소는 오스테나이트 입계를 강화하는 입계 강화 원소이다.Boron is a grain boundary strengthening element for strengthening austenite grain boundaries.
상기 붕소는 소량만 첨가하여도 오스테나이트 입계를 강화하여 고온에서의 강재의 균열 민감도를 낮출 수 있다. 오스테나이트 입계 강화 효과를 통한 표면 품질 향상을 위해서는 0.0005중량%이상 함유하는 것이 바람직하다.The boron may lower the cracking sensitivity of the steel at high temperature by strengthening the austenite grain boundary even when a small amount of boron is added. In order to improve the surface quality through the austenite grain boundary strengthening effect, it is preferable to contain 0.0005% by weight or more.
상기 붕소의 함량이 0.01%를 초과하면, 오스테나이트의 입계에 입계 편석이 발생하며, 이로 인해 고온에서의 강재의 균열 민감도를 증가시킬 수 있어 강재의 표면 품질이 저하될 수 있다.When the content of boron exceeds 0.01%, grain boundary segregation occurs at the grain boundaries of austenite, which may increase the crack sensitivity of the steel at high temperatures, thereby reducing the surface quality of the steel.
알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외)Aluminum (Al): 0.050% by weight or less (excluding 0%)
상기 알루미늄의 함량은 0.05중량% 이하(0% 제외)로 한정하는 것이 바람직하다.The content of aluminum is preferably limited to 0.05% by weight or less (excluding 0%).
상기 알루미늄은 탈산제로서 첨가된다. 상기 알루미늄은 C나 N과 반응하여 석출물을 생성할 수 있으며, 상기 석출물에 의해 열간 가공성이 저하될 수 있으므로, 상기 알루미늄의 함량은 0.05중량% 이하(0% 제외)로 한정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 알루미늄의 함량은 0.005 ~ 0.05중량%이다.The aluminum is added as a deoxidizer. The aluminum may react with C or N to generate a precipitate, and the hot workability may be reduced by the precipitate. Therefore, the aluminum content is preferably limited to 0.05% by weight or less (excluding 0%). The more preferable content of aluminum is 0.005 to 0.05% by weight.
S: 0.01 중량% 이하(0% 제외)S: 0.01 wt% or less (excluding 0%)
S는 개재물의 제어를 위하여 0.01% 이하로 제어될 필요성이 있다. S의 양이 0.01%를 초과하면 열간취성의 문제점이 발생한다.S needs to be controlled to 0.01% or less for inclusion control. If the amount of S exceeds 0.01%, the problem of hot brittleness occurs.
P: 0.03 중량% 이하(0% 제외)P: 0.03% by weight or less (except 0%)
P는 편석이 쉽게 발생되는 원소로 주조시 균열발생을 조장한다. 이를 방지하기 위하여 0.03% 이하로 제어되어야 한다. P의 양이 0.03%를 초과하면 주조성이 악화될 수 있으므로 그 상한은 0.03%로 한다.P is an element that easily generates segregation and promotes cracking during casting. To prevent this, it should be controlled below 0.03%. If the amount of P exceeds 0.03%, castability may deteriorate, so the upper limit is made 0.03%.
질소 (N): 0.1 중량% 이하(0% 제외) Nitrogen (N): 0.1 wt% or less (excluding 0%)
질소는 탄소와 더불어 오스테나이트를 안정화시켜 인성을 향상시키는 원소이며, 탄소와 같이 고용 강화 또는 석출물 형성을 통해 강도를 향상시키는데 매우 유리한 원소이다. 다만, 0.1%를 초과하여 첨가되는 경우 탄질화물의 조대화로 인해 물성이나 표면 품질의 열화가 발생하므로 상한은 0.1중량%로 제한하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 질소 함량은 0.001~0.06중량%이고, 보다 더 바람직한 질소 함량은 0.005 ~ 0.03 중량%이다. In addition to carbon, nitrogen is an element that stabilizes austenite to improve toughness, and is very advantageous for enhancing strength through solid solution strengthening or precipitate formation such as carbon. However, when added in excess of 0.1%, the upper limit is preferably limited to 0.1% by weight because deterioration of physical properties or surface quality occurs due to coarsening of carbonitrides. More preferred nitrogen content is 0.001 to 0.06% by weight, even more preferred nitrogen content is 0.005 to 0.03% by weight.
본 발명의 강재는 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The steel of the present invention contains residual iron (Fe) and other unavoidable impurities.
통상의 철강 제조과정에서 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있어, 이를 배제할 수는 없다. Unintentional impurities from the raw materials or the surrounding environment can be inevitably incorporated in a conventional steel manufacturing process and cannot be excluded.
이들 불순물은 통상의 철강제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 발명에서는 언급하지는 않는다.Since these impurities are known to those skilled in the art of ordinary steel manufacturing, not all of them are specifically mentioned in the present invention.
본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 열간 가공성이 우수한 오스테나이트계 비자성 강재는 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하이다.The austenitic nonmagnetic steel having excellent hot workability according to a preferred aspect of the present invention has a sensitivity component index value of 3.4 or less represented by the following relational formula (1).
[관계식 1][Relationship 1]
-0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4-0.451 + 34.131 * P + 111.152 * Al-799.483 * B + 0.526 * Cr≤3.4
(상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)(The above [P], [Al], [B] and [Cr] mean each weight percent of the corresponding element)
상기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4를 초과하는 경우에는 Crack의 발생 및 전파가 용이하여 제품의 표면결함을 가중시킬 우려가 있다.If the sensitivity component index value represented by the above relation (1) exceeds 3.4, there is a possibility that cracks are easily generated and propagated, thereby increasing the surface defects of the product.
본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 열간 가공성이 우수한 오스테나이트계 비자성 강재는 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함한다.The austenite-based nonmagnetic steel having excellent hot workability according to a preferred aspect of the present invention includes at least 95% of austenite in an area fraction.
상자성체로서 투자율이 낮으며, 페라이트 대비 비자성 특성이 우수한 오스테나이트는 비자성 특성을 확보하기 위한 필수 미세조직이다.Austenite, which has a low permeability as a paramagnetic material and has superior nonmagnetic properties to ferrite, is an essential microstructure for securing nonmagnetic properties.
상기 오스테나이트의 면적분율이 95% 미만이면, 비자성 특성의 확보가 어려울 수 있다.If the area fraction of the austenite is less than 95%, it may be difficult to secure nonmagnetic properties.
상기 오스테나이트의 평균 결정립도는 10μm 이상일 수 있다. The average grain size of the austenite may be 10 μm or more.
본 발명의 제조 공정에서 구현 가능한 오스테나이트의 결정립도는 10μm 이상이며, 결정립도가 크게 증가하면 강재의 강도가 낮아질 수 있으므로, 보다 바람직한 오스테나이트의 결정립도는 60μm 이하이다.The grain size of austenite that can be implemented in the manufacturing process of the present invention is 10 μm or more, and when the grain size is greatly increased, the strength of the steel may be lowered, so that the more preferred austenite grain size is 60 μm or less.
본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재는 석출물 및 입실론(ε)- 마르텐사이트 중 1종 또는 2종을 면적분율로 5% 이하 포함할 수 있다.Nonmagnetic steel having excellent hot workability according to a preferred aspect of the present invention may include one or two of precipitates and epsilon (ε) -martensite in an area fraction of 5% or less.
석출물 및 입실론(ε)- 마르텐사이트 중 1종 또는 2종을 면적분율로 5% 초과하여 포함하는 경우에는 강재의 인성 및 연성이 감소될 수 있다.If one or two of precipitates and epsilon (ε) -martensite are contained in an area fraction of more than 5%, the toughness and ductility of the steel may be reduced.
이하, 본 발명에 의한 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the manufacturing method of the nonmagnetic steel material excellent in hot workability by this invention is demonstrated.
본 발명의 바람직한 다른 일 측면에 따르는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법은 망간(Mn): 15~27중량%, 탄소(C): 0.1~1.1중량%, 규소(Si): 0.05~0.50중량%, 인(P): 0.03중량% 이하 (0% 제외), 황 (S):0.01중량%이하(0% 제외), 알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외), 크롬(Cr): 5중량%이하(0%포함), 붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함), 질소(N): 0.1 중량% 이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하인 슬라브를 준비하는 단계;According to another preferred aspect of the present invention, a method for producing a non-magnetic steel having excellent hot workability includes manganese (Mn): 15 to 27 wt%, carbon (C): 0.1 to 1.1 wt%, and silicon (Si): 0.05 to 0.50 Weight%, Phosphorus (P): 0.03% or less (excluding 0%), Sulfur (S): 0.01% or less (excluding 0%), Aluminum (Al): 0.050% or less (excluding 0%), Chromium ( Cr): 5% or less (including 0%), Boron (B): 0.01% or less (including 0%), Nitrogen (N): 0.1% or less (excluding 0%), balance Fe and other unavoidable impurities Preparing a slab including and comprising a sensitivity component index value of 3.4 or less represented by the following relation (1);
[관계식 1][Relationship 1]
-0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4-0.451 + 34.131 * P + 111.152 * Al-799.483 * B + 0.526 * Cr≤3.4
(상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)(The above [P], [Al], [B] and [Cr] mean each weight percent of the corresponding element)
상기 슬라브를 1050~1250℃의 온도에서 재가열하는 슬라브 재가열 단계;A slab reheating step of reheating the slab at a temperature of 1050-1250 ° C .;
상기 재가열된 슬라브를 열간압연하여 열연 강재를 얻는 열간압연단계; 및 A hot rolling step of hot rolling the reheated slab to obtain a hot rolled steel; And
열연강재를 냉각하는 냉각단계를 포함한다.And a cooling step of cooling the hot rolled steel.
슬라브 재가열 단계Slab reheating stage
열간압연을 위해 슬라브를 가열로에서 1050~1250℃의 온도에서 재가열하는 공정이 필요하다. For hot rolling, the slab is reheated in a furnace at a temperature of 1050-1250 ° C.
이때 재가열 온도가 1050℃ 미만으로 너무 낮을 경우에는 압연 중에 하중이 크게 걸리는 문제가 있으며, 합금성분도 충분히 고용되지 않는다. 반면, 재가열 온도가 너무 높을 경우에는 결정립이 과도하게 성장하여 강도가 낮아지는 문제가 있고 강재의 고상선 온도를 초과하여 재가열 됨으로써 강재의 열간압연성을 해칠 우려가 있기 때문에 재가열 온도의 상한은 1250℃로 제한하는 것이 바람직하다.At this time, if the reheating temperature is too low, less than 1050 ℃, there is a problem that the load is largely applied during rolling, alloy components are not sufficiently dissolved. On the other hand, if the reheating temperature is too high, there is a problem that the grains grow excessively and the strength is lowered, and since the reheating exceeds the solidus temperature of the steel, there is a risk of damaging the hot rollability of the steel, so the upper limit of the reheating temperature is 1250 ° C. It is preferable to limit to.
열간압연단계Hot rolling stage
상기 재가열된 슬라브를 열간압연하여 열연 강재를 얻는다.The reheated slab is hot rolled to obtain a hot rolled steel.
열간압연단계는 조압연공정 및 마무리압연공정을 포함할 수 있다. The hot rolling step may include a rough rolling process and a finish rolling process.
이 때 열간 마무리압연 온도는 800 ~ 1050℃로 한정하는 것이 바람직하다. 열간 마무리압연 온도가 800℃ 미만인 경우에는 압연 하중이 크게 걸리고, 1050℃를 초과하는 경우에는 결정립이 조대하게 성장하여 목표로 하는 강도를 얻을 수 없으므로 그 상한은 1050℃로 한정하는 것이 바람직하다. At this time, the hot finish rolling temperature is preferably limited to 800 ~ 1050 ℃. When the hot finish rolling temperature is less than 800 ° C., the rolling load is largely applied. If the hot finish rolling temperature is more than 1050 ° C., the crystal grains grow coarse and the target strength cannot be obtained, so the upper limit is preferably limited to 1050 ° C.
냉각단계Cooling stage
열간압연단계에서 얻어진 열연강재를 냉각한다.Cool the hot rolled steel obtained in the hot rolling step.
열간 마무리 압연 후 열연강재의 냉각은 입계 탄화물 형성을 억제하기에 충분한 냉각속도로 실시되는 것이 바람직하다. 냉각속도가 10℃/s미만인 경우 탄화물 형성을 피하기에 충분하지 않아 냉각 도중 입계에 탄화물이 석출되어 강재의 조기 파단에 따른 연성 감소 및 이로 인한 내마모성의 열화가 문제가 되므로 냉각 속도는 빠를수록 유리하며 가속냉각의 범위내라면 상기 냉각속도의 상한은 특별히 제한할 필요가 없다. 다만, 통상의 가속냉각시에는 냉각속도는 100℃/s를 초과하기 어려운 점을 고려하여 그 상한은 100℃/s로 한정하는 것이 바람직하다.Cooling of the hot rolled steel after hot finishing rolling is preferably carried out at a cooling rate sufficient to suppress grain boundary carbide formation. If the cooling rate is less than 10 ℃ / s it is not enough to avoid the formation of carbides, carbides precipitate at the grain boundaries during cooling, causing ductility reduction due to premature fracture of the steel and deterioration of wear resistance is a problem, so the faster the cooling rate is advantageous If it is in the range of accelerated cooling, the upper limit of the cooling rate does not need to be particularly limited. However, in the case of normal accelerated cooling, the upper limit is preferably limited to 100 ° C / s in consideration of the fact that the cooling rate is difficult to exceed 100 ° C / s.
열연강재의 냉각 시. 냉각정지온도는 600℃ 이하로 한정하는 것이 바람직하다. 빠른 속도로 냉각하더라도, 높은 온도에서 냉각이 정지될 경우에는 탄화물이 생성 및 성장될 수도 있다. When cooling hot rolled steel. Cooling stop temperature is preferably limited to 600 ℃ or less. Even at a high rate of cooling, carbides may form and grow when cooling is stopped at high temperatures.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 후술하는 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, it should be noted that the following embodiments are only intended to illustrate the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. This is because the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
하기 표 1의 성분계를 만족하는 슬라브를 1200 ℃의 온도에서 재가열한 후, 표 1의 열간 마무리 압연조건으로 열간압연하여 12mm 두께의 열연 강재를 제조한 후, 20 ℃/s 의 냉각속도로 300 ℃의 온도까지 냉각하였다.After reheating the slab satisfying the component system of Table 1 at a temperature of 1200 ℃, and hot rolled under the hot finish rolling conditions of Table 1 to produce a 12 mm thick hot rolled steel, 300 ℃ at a cooling rate of 20 ℃ / s It cooled to the temperature of.
상기와 같이 제조된 열연강판(강재)의 결정립도, 항복강도, 인장강도, 연신율 및 균열 민감도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The grain size, yield strength, tensile strength, elongation and crack sensitivity of the hot rolled steel sheet (steel) prepared as described above were measured, and the results are shown in Table 1 below.
상기 균열 민감도는 강재의 열간 가공성을 확인할 수 있는 요소이며, 여기서는 도 2에서와 같이, 강재의 측면 모서리, 선단부 모서리 및 상면의 표면품질에 대하여 측정하였다. 민감도 정도는 도 1의 기준에 따라 각각의 측정 부위에 대하여 점수화 하였으며, 이렇게 점수화된 3 부분의 점수를 곱한 값을, 하기 표 2에 민감도로 나타내었다. 하기 표 2에서 민감도가 3 이하인 경우 양호한 표면품질을 가진다The crack sensitivity is an element that can confirm the hot workability of the steel, as shown in Figure 2, was measured for the surface quality of the side edge, the front edge and the upper surface of the steel. The degree of sensitivity was scored for each measurement site according to the criteria of FIG. 1, and the value obtained by multiplying the scores of the three scored points as shown in Table 2 below. Table 2 has a good surface quality when the sensitivity is 3 or less.
한편, 하기 표 2에는 -0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr으로 표시되는 민감도 성분지수 값을 나타내었다.Meanwhile, Table 2 shows the sensitivity component index values expressed as -0.451 + 34.131 * P + 111.152 * Al-799.483 * B + 0.526 * Cr.
또한, 하기 표 2의 민감도 값과 -0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr으로 표시되는 민감도 성분지수 값의 관계를 도 3에 나타내었다.In addition, the relationship between the sensitivity value of Table 2 and the sensitivity component index value expressed as -0.451 + 34.131 * P + 111.152 * Al-799.483 * B + 0.526 * Cr is shown in FIG.
표 1 구분 | 성분계 (중량%) | 마무리 압연 온도(℃) |
C | Mn | Si | P | S | N | Al | B | Cr |
실시예1 | 0.42 | 20.3 | 0.21 | 0.016 | 0.004 | 0.015 | 0.028 | - | - | 870 |
실시예2 | 0.46 | 25.0 | 0.29 | 0.016 | 0.004 | 0.020 | 0.026 | 0.0042 | 3.93 | 891 |
실시예3 | 0.40 | 19.9 | 0.17 | 0.016 | 0.003 | 0.018 | 0.025 | 0.0023 | 2.05 | 930 |
실시예4 | 0.39 | 21.6 | 0.19 | 0.017 | 0.007 | 0.019 | 0.025 | 0.0045 | 2.06 | 905 |
실시예5 | 0.40 | 25.0 | 0.22 | 0.016 | 0.004 | 0.021 | 0.026 | - | - | 885 |
실시예6 | 0.40 | 22.1 | 0.21 | 0.016 | 0.004 | 0.016 | 0.021 | 0.0030 | - | 940 |
실시예7 | 0.39 | 19.6 | 0.18 | 0.018 | 0.009 | 0.018 | 0.022 | 0.0038 | 2.03 | 938 |
실시예8 | 1.10 | 17.9 | 0.21 | 0.018 | 0.004 | 0.018 | 0.028 | 0.0040 | 2.70 | 937 |
비교예1 | 0.40 | 22.0 | 0.19 | 0.029 | 0.004 | 0.018 | 0.026 | - | - | 922 |
비교예2 | 0.40 | 22.1 | 0.18 | 0.027 | 0.003 | 0.017 | 0.072 | 0.0037 | - | 938 |
비교예3 | 0.40 | 22.2 | 0.20 | 0.015 | 0.004 | 0.017 | 0.051 | - | - | 894 |
비교예4 | 0.40 | 22.2 | 0.20 | 0.030 | 0.003 | 0.017 | 0.060 | - | - | 933 |
비교예5 | 0.40 | 22.1 | 0.22 | 0.030 | 0.003 | 0.018 | 0.059 | - | - | 885 |
Table 1 division | Component system (wt%) | Finish rolling temperature (℃) |
C | Mn | Si | P | S | N | Al | B | Cr |
Example 1 | 0.42 | 20.3 | 0.21 | 0.016 | 0.004 | 0.015 | 0.028 | - | - | 870 |
Example 2 | 0.46 | 25.0 | 0.29 | 0.016 | 0.004 | 0.020 | 0.026 | 0.0042 | 3.93 | 891 |
Example 3 | 0.40 | 19.9 | 0.17 | 0.016 | 0.003 | 0.018 | 0.025 | 0.0023 | 2.05 | 930 |
Example 4 | 0.39 | 21.6 | 0.19 | 0.017 | 0.007 | 0.019 | 0.025 | 0.0045 | 2.06 | 905 |
Example 5 | 0.40 | 25.0 | 0.22 | 0.016 | 0.004 | 0.021 | 0.026 | - | - | 885 |
Example 6 | 0.40 | 22.1 | 0.21 | 0.016 | 0.004 | 0.016 | 0.021 | 0.0030 | - | 940 |
Example 7 | 0.39 | 19.6 | 0.18 | 0.018 | 0.009 | 0.018 | 0.022 | 0.0038 | 2.03 | 938 |
Example 8 | 1.10 | 17.9 | 0.21 | 0.018 | 0.004 | 0.018 | 0.028 | 0.0040 | 2.70 | 937 |
Comparative Example 1 | 0.40 | 22.0 | 0.19 | 0.029 | 0.004 | 0.018 | 0.026 | - | - | 922 |
Comparative Example 2 | 0.40 | 22.1 | 0.18 | 0.027 | 0.003 | 0.017 | 0.072 | 0.0037 | - | 938 |
Comparative Example 3 | 0.40 | 22.2 | 0.20 | 0.015 | 0.004 | 0.017 | 0.051 | - | - | 894 |
Comparative Example 4 | 0.40 | 22.2 | 0.20 | 0.030 | 0.003 | 0.017 | 0.060 | - | - | 933 |
Comparative Example 5 | 0.40 | 22.1 | 0.22 | 0.030 | 0.003 | 0.018 | 0.059 | - | - | 885 |
표 2 구분 | 표면품질 | 물성 |
성분지수 값 | 민감도 | 결정립도 (μm) | 항복강도 (MPa) | 인장강도 (MPa) | 연신율 (%) |
실시예1 | 3.21 | 1.00 | 28 | 371.4 | 977.4 | 50.9 |
실시예2 | 1.70 | 1.00 | 37 | 427.1 | 871.5 | 59.3 |
실시예3 | 2.11 | 1.00 | 32 | 350.6 | 946.0 | 55.9 |
실시예4 | 0.39 | 1.00 | 33 | 358.9 | 905.3 | 57.1 |
실시예5 | 2.98 | 1.50 | 26 | 360.5 | 918.0 | 27.0 |
실시예6 | 0.03 | 1.50 | 43 | 329.9 | 896.6 | 56.0 |
실시예7 | 0.64 | 1.50 | 29 | 344.1 | 933.7 | 45.9 |
실시예8 | 1.50 | 2.25 | 31 | 508.3 | 1003.9 | 29.5 |
비교예1 | 3.43 | 3.38 | 30 | 342.5 | 925.9 | 61.9 |
비교예2 | 5.52 | 3.38 | 40 | 325.5 | 887.0 | 53.1 |
비교예3 | 5.73 | 8.00 | 28 | 356.2 | 928.7 | 52.7 |
비교예4 | 7.24 | 8.00 | 35 | 339.0 | 920.0 | 61.4 |
비교예5 | 7.13 | 8.00 | 33 | 352.5 | 899.9 | 39.2 |
TABLE 2 division | Surface quality | Properties |
Component Index Value | responsiveness | Grain size (μm) | Yield strength (MPa) | Tensile Strength (MPa) | Elongation (%) |
Example 1 | 3.21 | 1.00 | 28 | 371.4 | 977.4 | 50.9 |
Example 2 | 1.70 | 1.00 | 37 | 427.1 | 871.5 | 59.3 |
Example 3 | 2.11 | 1.00 | 32 | 350.6 | 946.0 | 55.9 |
Example 4 | 0.39 | 1.00 | 33 | 358.9 | 905.3 | 57.1 |
Example 5 | 2.98 | 1.50 | 26 | 360.5 | 918.0 | 27.0 |
Example 6 | 0.03 | 1.50 | 43 | 329.9 | 896.6 | 56.0 |
Example 7 | 0.64 | 1.50 | 29 | 344.1 | 933.7 | 45.9 |
Example 8 | 1.50 | 2.25 | 31 | 508.3 | 1003.9 | 29.5 |
Comparative Example 1 | 3.43 | 3.38 | 30 | 342.5 | 925.9 | 61.9 |
Comparative Example 2 | 5.52 | 3.38 | 40 | 325.5 | 887.0 | 53.1 |
Comparative Example 3 | 5.73 | 8.00 | 28 | 356.2 | 928.7 | 52.7 |
Comparative Example 4 | 7.24 | 8.00 | 35 | 339.0 | 920.0 | 61.4 |
Comparative Example 5 | 7.13 | 8.00 | 33 | 352.5 | 899.9 | 39.2 |
상기 표 1 및 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 8은 본 발명의 민감도 3 이하로 양호한 표면품질을 가진다. As shown in Table 1 and Table 2, Examples 1 to 8 have good surface quality with a sensitivity of 3 or less of the present invention.
비교예 1 은 P의 함량이 높아 성분지수 3.43으로 비교적 높은 균열 민감도를 가진다. Comparative Example 1 has a relatively high crack sensitivity with a high P content of 3.43.
비교예 2의 경우에는 B이 첨가되었지만, Al 함량이 높으므로 성분지수가 감소하고 이에 따라 균열 민감도 또한 감소하였지만, 본 발명 범위를 벗어남을 알 수 있다.In the case of Comparative Example 2, B was added, but since the Al content is high, the component index is decreased and thus the crack sensitivity is also reduced, but it can be seen that it is outside the scope of the present invention.
비교예 3 은 Al함량이 본 발명 범위를 벗어나는 것으로, 성분지수 5.62로 균열 민감도가 8.00임을 알 수 있다.Comparative Example 3 is outside the scope of the present invention, the Al content, it can be seen that the crack sensitivity is 8.00 with a component index of 5.62.
비교예 4 내지 5에서 P와 Al 첨가에 의해 성분지수가 높아 졌으며 균열 민감도도 높아짐을 알 수 있다.In Comparative Examples 4 to 5, the component index was increased by the addition of P and Al, and the crack sensitivity was also increased.
한편, 도 3에 나타난 바와 같이, -0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr으로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3,4이하인 경우, 민감도가 3 이하로 양호한 표면품질을 가짐을 알 수 있다.
On the other hand, as shown in Figure 3, when the sensitivity component index value represented by -0.451 + 34.131 * P + 111.152 * Al-799.483 * B + 0.526 * Cr is 3, 4 or less, the sensitivity is 3 or less, good surface quality It can be seen that.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 자에게 있어서는 본 발명의 기본적인 사상의 범주 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경이 가능하며, 또한, 본 발명의 권리범위는 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 함을 명시한다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art can be variously modified and changed the present invention within the scope of the basic idea of the present invention, and the scope of the invention claims It should be interpreted based on